三維管道檢測儀的測控與通訊技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著我國城市化建設(shè)的現(xiàn)代化和迅猛發(fā)展，地下管道的應(yīng)用越來越廣泛。對(duì)地下管道三維空間分布的檢測，包括了管道相對(duì)于外部的傾斜狀況，三維管道的空間位置和彎曲狀況等等信息，是十分必要和急需解決的問題。而地下管道分布密集、地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電磁環(huán)境干擾因素多，對(duì)地下管道的非開挖探測是十分復(fù)雜和艱難的任務(wù)，還有許多方面的工作需要研究。
　　該三維管道檢測儀采用了ARM嵌入式芯片為微處理器，通過激光器和位敏探測器(PSD)、MEMS重力傳感

2、裝置器等對(duì)管道彎曲狀況、管道傾斜狀況、三維空間位置進(jìn)行測量，用無線收發(fā)模塊以及串口進(jìn)行通訊，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)上。PC機(jī)上程序?qū)Λ@得的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并對(duì)三維管道檢測器進(jìn)行測試、控制、調(diào)試。
　　針對(duì)PSD器件，本文對(duì)其工作原理進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上分析了驀數(shù)據(jù)測量的誤差。并且，在對(duì)其進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，做了相應(yīng)的調(diào)試和對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算處理。
　　本文編寫了MEMS重力加速度計(jì)的測試程序，通過ADXL345芯片測量了隨著設(shè)備

3、傾斜狀況發(fā)生變化時(shí)與各個(gè)敏感軸上重力加速度分量的變化，之后經(jīng)過相應(yīng)的公式計(jì)算出各個(gè)敏感軸的夾角大小，以此獲得了整體的三維傾斜狀況。
　　本文考慮到管道檢測時(shí)空和環(huán)境上的一些局限性，利用射頻無線通訊加以實(shí)現(xiàn)。主要傳輸功能的實(shí)現(xiàn)是通過nRF24L01這個(gè)芯片來完成，控制單元由ARM嵌入式系統(tǒng)負(fù)責(zé)。編寫了相關(guān)的測試程序，實(shí)現(xiàn)了單方向?qū)?shù)據(jù)的循環(huán)無線收發(fā)和雙向的數(shù)據(jù)收發(fā)通訊。
　　涉及到數(shù)據(jù)的處理以及串口控制顯示部分，由VC++編程